< Return to Video

Что необходимо планете для поддержания жизни | Дейв Брейн | TEDxBoulder

  • 0:12 - 0:14
    Отлично. Будет очень весело!
  • 0:14 - 0:15
    (Смех)
  • 0:15 - 0:17
    Я очень рад находиться здесь.
  • 0:18 - 0:19
    Я рад, что вы здесь,
  • 0:19 - 0:21
    иначе было бы немного странно.
  • 0:22 - 0:24
    Я рад, что все мы здесь.
  • 0:25 - 0:28
    И говоря «здесь», я не имею в виду здесь.
  • 0:30 - 0:31
    Или здесь.
  • 0:33 - 0:34
    А вот здесь.
  • 0:34 - 0:35
    Я имею в виду Землю.
  • 0:36 - 0:40
    И под «мы» я подразумеваю не тех из нас,
    кто находится в этом зале,
  • 0:41 - 0:43
    а жизнь,
  • 0:43 - 0:44
    всю жизнь на Земле —
  • 0:44 - 0:49
    (Смех)
  • 0:49 - 0:51
    от сложнейших форм до одноклеточных,
  • 0:51 - 0:53
    от плесени и грибов
  • 0:53 - 0:55
    до летающих медведей.
  • 0:55 - 0:56
    (Смех)
  • 0:59 - 1:00
    Интересно то,
  • 1:00 - 1:03
    что Земля — это единственное
    известное нам место, где есть жизнь,
  • 1:03 - 1:05
    8,7 миллиона видов.
  • 1:05 - 1:07
    Мы искали в других местах,
  • 1:07 - 1:09
    может, не так усердно,
    как должны были или могли,
  • 1:09 - 1:11
    но мы искали и ничего не нашли.
  • 1:11 - 1:14
    Земля — единственное
    известное нам место, где есть жизнь.
  • 1:14 - 1:15
    Но уникальна ли Земля?
  • 1:16 - 1:19
    Это вопрос,
    на который я хотел получить ответ
  • 1:19 - 1:20
    с раннего детства,
  • 1:20 - 1:22
    и я полагаю, что 80% аудитории
  • 1:22 - 1:25
    думали об этом и тоже хотели найти ответ.
  • 1:26 - 1:28
    Чтобы понять,
    существуют ли другие планеты
  • 1:28 - 1:30
    в нашей Солнечной системе
    или за её пределами,
  • 1:30 - 1:32
    на которых возможна жизнь,
  • 1:32 - 1:35
    в первую очередь нужно понять,
    что необходимо для жизни здесь.
  • 1:35 - 1:39
    Выходит, что для всех 8,7 млн видов,
  • 1:39 - 1:41
    для жизни нужны только три вещи.
  • 1:43 - 1:45
    С одной стороны, всему живому на Земле
    необходима энергия.
  • 1:45 - 1:49
    Сложные организмы, как мы,
    получают энергию от Солнца,
  • 1:50 - 1:52
    а организмы глубоко под землёй
    могут получать её,
  • 1:52 - 1:54
    например, от химических реакций.
  • 1:54 - 1:56
    Есть несколько
    различных источников энергии,
  • 1:56 - 1:57
    имеющихся на всех планетах.
  • 1:58 - 1:59
    С другой стороны,
  • 1:59 - 2:02
    всему живому необходима еда
    или питательные вещества.
  • 2:02 - 2:07
    С этим уже сложнее,
    особенно если вы хотите сочный помидор.
  • 2:07 - 2:08
    (Смех)
  • 2:08 - 2:11
    Однако всё живое на Земле
    получает питательные вещества
  • 2:11 - 2:13
    всего из шести химических элементов,
  • 2:14 - 2:17
    и эти элементы можно найти
    на любом планетарном теле
  • 2:17 - 2:18
    в нашей Солнечной системе.
  • 2:19 - 2:22
    Таким образом, остаётся только одна вещь,
  • 2:22 - 2:24
    которую сложнее всего раздобыть.
  • 2:24 - 2:26
    Не лось, а вода.
  • 2:26 - 2:29
    (Смех)
  • 2:30 - 2:31
    Хотя лось, конечно, тоже здóрово.
  • 2:32 - 2:33
    (Смех)
  • 2:33 - 2:38
    Притом вода не в твёрдом
    или газообразном состоянии, а жидкая.
  • 2:38 - 2:41
    Это то, что нужно
    для существования любой жизни.
  • 2:41 - 2:45
    На многих космических телах
    Солнечной системы нет жидкой воды,
  • 2:45 - 2:46
    поэтому мы туда и не смотрим.
  • 2:46 - 2:49
    На других телах Солнечной системы
    может быть жидкая вода,
  • 2:49 - 2:51
    даже больше, чем на Земле,
  • 2:51 - 2:53
    но она заключена под ледяной коркой
  • 2:53 - 2:56
    и поэтому труднодоступна,
    до неё сложно добраться,
  • 2:56 - 2:58
    даже сложно выяснить,
    есть ли там какая-либо жизнь.
  • 3:01 - 3:03
    И это оставляет
  • 3:04 - 3:06
    несколько тел, которые нужно рассмотреть.
  • 3:06 - 3:09
    Давайте упростим себе задачу.
  • 3:09 - 3:12
    Давайте брать в расчёт только жидкую воду
    на поверхности планеты.
  • 3:12 - 3:15
    В нашей Солнечной системе
    существует только три тела,
  • 3:15 - 3:17
    на поверхности которых есть жидкая вода.
  • 3:17 - 3:22
    В порядке удаления от солнца
    это Венера, Земля и Марс.
  • 3:23 - 3:26
    Чтобы вода была жидкой, нужна атмосфера.
  • 3:26 - 3:29
    Нужно быть очень осторожным
    с этой атмосферой.
  • 3:29 - 3:32
    Она не должна быть слишком большой,
    плотной или тёплой,
  • 3:32 - 3:35
    иначе получится слишком горячая планета,
    как Венера,
  • 3:35 - 3:37
    и там не будет жидкой воды.
  • 3:37 - 3:41
    Но если атмосферы слишком мало,
    и она слишком разряженная и холодная,
  • 3:41 - 3:43
    то получится слишком холодный Марс.
  • 3:43 - 3:46
    Итак, Венера слишком горячая,
    Марс слишком холодный,
  • 3:46 - 3:47
    а Земля — то, что надо.
  • 3:47 - 3:51
    Посмотри́те на эти картинки позади меня,
    и вы сразу увидите,
  • 3:51 - 3:53
    где может существовать жизнь
    в нашей Солнечной системе.
  • 3:54 - 3:55
    Это как в сказке о трёх медведях,
  • 3:56 - 3:58
    проблема такая простая,
    что понятна даже ребёнку.
  • 4:00 - 4:01
    Однако
  • 4:02 - 4:05
    я бы хотел напомнить вам о двух вещах
  • 4:05 - 4:08
    из сказки о трёх медведях,
    о которых мы редко задумываемся,
  • 4:08 - 4:10
    но которые, я думаю, здесь очень уместны.
  • 4:11 - 4:12
    Первая:
  • 4:13 - 4:16
    если миска с кашей мамы медведицы
    была слишком холодной,
  • 4:16 - 4:18
    когда девочка зашла в комнату,
  • 4:19 - 4:21
    значит ли это,
    что миска всегда была холодной?
  • 4:22 - 4:26
    Могла ли она когда-то быть в самый раз?
  • 4:26 - 4:30
    То, когда девочка входит в комнату,
    определяет то,
  • 4:30 - 4:31
    что мы находим в сказке.
  • 4:32 - 4:33
    То же самое справедливо для планет.
  • 4:33 - 4:35
    Они не статичны. Они изменяются.
  • 4:36 - 4:37
    Они варьируются. Они развиваются.
  • 4:37 - 4:39
    И с атмосферами происходит то же самое.
  • 4:41 - 4:42
    Разрешите привести пример.
  • 4:43 - 4:45
    Вот одна из моих любимых фотографий Марса.
  • 4:45 - 4:48
    Это не самое качественное
    и привлекательное изображение,
  • 4:48 - 4:50
    и не самое новое,
  • 4:50 - 4:53
    но эта фотография показывает русла рек,
    прорезающие поверхность планеты;
  • 4:55 - 4:57
    русла рек, созданные потоком жидкой воды;
  • 4:59 - 5:04
    русла рек, формирование которых занимает
    сотни, тысячи или десятки тысяч лет.
  • 5:04 - 5:06
    Сейчас на Марсе они не появятся.
  • 5:06 - 5:08
    Сегодня атмосфера Марса
    слишком разряжена и холодна,
  • 5:08 - 5:10
    чтобы вода оставалась жидкостью.
  • 5:10 - 5:15
    Вот этот снимок показывает,
    что атмосфера Марса изменилась
  • 5:15 - 5:17
    и изменилась существенно.
  • 5:17 - 5:22
    Она изменилась из состояния,
    которое мы определили бы как обитаемое,
  • 5:22 - 5:26
    потому что три условия для жизни
    присутствовали там очень давно.
  • 5:27 - 5:29
    Куда исчезла эта атмосфера,
  • 5:29 - 5:32
    позволявшая жидкой воде
    оставаться на поверхности?
  • 5:32 - 5:35
    Одна из версий — она ушла в космос.
  • 5:35 - 5:38
    Частицы атмосферы получили
    достаточно энергии, чтобы вырваться
  • 5:38 - 5:40
    из гравитации планеты,
  • 5:40 - 5:43
    и улетели в космос,
    чтобы никогда не вернуться.
  • 5:43 - 5:46
    Это происходит со всеми телами,
    имеющими атмосферу.
  • 5:46 - 5:47
    У комет есть хвосты,
  • 5:47 - 5:50
    служащие ярким напоминанием
    об утечке атмосферы.
  • 5:50 - 5:54
    Но и у Венеры есть атмосфера,
    которая постепенно исчезает,
  • 5:54 - 5:55
    то же происходит на Марсе и Земле.
  • 5:55 - 5:58
    Дело только в уровне и масштабе.
  • 5:59 - 6:01
    Поэтому мы хотим выяснить,
    как много исчезло со временем,
  • 6:01 - 6:04
    чтобы мы смогли объяснить эти изменения.
  • 6:05 - 6:08
    Как атмосфера получает энергию для выхода?
  • 6:08 - 6:10
    Как частицы получают
    достаточно энергии для «побега»?
  • 6:10 - 6:13
    Если по-простому, есть два пути.
  • 6:13 - 6:14
    Во-первых, солнечный свет.
  • 6:14 - 6:18
    Свет солнца может поглощаться
    атмосферными частицами
  • 6:18 - 6:19
    и нагревать их.
  • 6:19 - 6:21
    Да, я танцую, но они —
  • 6:22 - 6:23
    (Смех)
  • 6:24 - 6:26
    О боже, нет, даже на своей свадьбе.
  • 6:26 - 6:27
    (Смех)
  • 6:27 - 6:30
    Они получают достаточно энергии,
    чтобы вырваться
  • 6:30 - 6:33
    и преодолеть притяжение планеты,
    просто за счёт нагревания.
  • 6:33 - 6:36
    Второй способ получения ими энергии —
    солнечный ветер.
  • 6:36 - 6:42
    Это частицы, масса, материал,
    извергнутый с поверхности Солнца,
  • 6:42 - 6:44
    и они мчатся через Солнечную систему
  • 6:44 - 6:46
    со скоростью 400 км в секунду,
  • 6:46 - 6:48
    иногда быстрее во время солнечных бурь.
  • 6:48 - 6:51
    Они летят через межпланетное пространство
  • 6:51 - 6:54
    навстречу планетам и их атмосферам,
  • 6:54 - 6:55
    и они могут обеспечить энергию,
  • 6:55 - 6:57
    чтобы атмосферные частицы тоже улетели.
  • 6:58 - 7:00
    Мне это интересно,
  • 7:00 - 7:01
    потому что касается обитаемости.
  • 7:03 - 7:06
    Я упомянул, что в сказке о трёх медведях
    есть две вещи,
  • 7:06 - 7:09
    на которые я хотел обратить ваше внимание,
  • 7:09 - 7:12
    и вторая из них более незаметная.
  • 7:12 - 7:15
    Если каша папы медведя слишком горячая,
  • 7:17 - 7:20
    а у мамы медведицы — слишком холодная,
  • 7:22 - 7:25
    не должна ли каша медвежонка
    быть ещё холоднее,
  • 7:26 - 7:27
    если следовать этой логике?
  • 7:29 - 7:31
    То, во что вы верили всю свою жизнь,
  • 7:31 - 7:34
    при близком рассмотрении
    может оказаться не таким простым.
  • 7:35 - 7:39
    И, конечно, расстояние от Солнца
    определяет температуру на планете.
  • 7:39 - 7:41
    Это должно влиять
    на пригодность для обитания.
  • 7:41 - 7:44
    Но, может быть, есть ещё что-то,
    о чём мы должны подумать.
  • 7:44 - 7:46
    Может быть, сами чашки
  • 7:46 - 7:49
    определяют исход истории,
  • 7:49 - 7:50
    что есть «в самый раз».
  • 7:51 - 7:54
    Я мог бы рассказать вам
    о множестве других характеристик
  • 7:54 - 7:55
    этих трёх планет,
  • 7:55 - 7:57
    которые могут влиять на обитаемость,
  • 7:57 - 7:59
    но я хотел бы посвятить пару минут
  • 7:59 - 8:01
    рассказу о магнитных полях.
  • 8:01 - 8:04
    У Земли оно есть; у Венеры и Марса — нет.
  • 8:04 - 8:08
    Магнитные поля создаюся в недрах планеты
  • 8:08 - 8:11
    потоками электропроводящего
    жидкого вещества,
  • 8:11 - 8:14
    что и создаёт это сильное древнее
    магнитное поле вокруг Земли.
  • 8:14 - 8:17
    Если у вас есть компас,
    он покажет, где север.
  • 8:17 - 8:18
    На Венере и Марсе этого нет.
  • 8:18 - 8:20
    Если вы на Венере или Марсе с компасом —
  • 8:20 - 8:22
    поздравляю, вы заблудились.
  • 8:22 - 8:23
    (Смех)
  • 8:23 - 8:26
    Влияет ли это на обитаемость?
  • 8:27 - 8:28
    Как это могло бы влиять?
  • 8:30 - 8:32
    Многие учёные думают,
    что магнитное поле планеты
  • 8:32 - 8:35
    служит щитом для атмосферы,
  • 8:35 - 8:38
    отгоняет частицы солнечного ветра
    от планеты,
  • 8:38 - 8:40
    подобно эффекту силового поля
  • 8:40 - 8:43
    по отношению к электрически
    заряженным частицам.
  • 8:43 - 8:47
    Мне же это видится перегородкой,
    защищающей салаты от чихающих посетителей.
  • 8:47 - 8:49
    (Смех)
  • 8:50 - 8:53
    И да, мои коллеги, которые будут
    смотреть это позже, поймут,
  • 8:53 - 8:56
    что впервые в истории нашего общества
  • 8:56 - 8:58
    солнечный ветер сравнили с соплями.
  • 8:58 - 9:00
    (Смех)
  • 9:02 - 9:06
    Таким образом Земля, возможно,
    была защищена
  • 9:06 - 9:07
    миллиарды лет,
  • 9:07 - 9:09
    потому что у нас было магнитное поле.
  • 9:09 - 9:11
    Атмосфера не могла улететь.
  • 9:11 - 9:13
    Марс, с другой стороны, был незащищённым,
  • 9:13 - 9:15
    потому что у него нет магнитного поля,
  • 9:15 - 9:17
    и за миллиарды лет,
  • 9:17 - 9:19
    возможно, планету покинуло
    достаточно атмосферы,
  • 9:19 - 9:22
    чтобы объяснить переход
    от обитаемой планеты
  • 9:22 - 9:24
    к планете, которую мы видим сегодня.
  • 9:24 - 9:27
    Другие учёные считают, что магнитные поля
  • 9:27 - 9:30
    скорее схожи с парусами корабля
  • 9:31 - 9:36
    и позволяют планете взаимодействовать
    с бóльшим количеством солнечной энергии,
  • 9:36 - 9:39
    чем планета могла бы
    уловить самостоятельно.
  • 9:39 - 9:42
    Возможно, паруса собирают
    энергию солнечного ветра.
  • 9:42 - 9:44
    Возможно, магнитные поля
    собирают энергию солнечного ветра,
  • 9:44 - 9:47
    отчего теряется ещё больше атмосферы.
  • 9:47 - 9:50
    Эту идею ещё нужно проверить,
  • 9:50 - 9:52
    но эффект и принцип действия
  • 9:52 - 9:53
    кажутся очевидными.
  • 9:53 - 9:54
    Потому что мы знаем,
  • 9:54 - 9:57
    что энергия солнечного ветра
    накапливается в нашей атмосфере
  • 9:57 - 9:58
    здесь, на Земле.
  • 9:58 - 10:01
    Эта энергия проводится
    по магнитным силовым линиям
  • 10:01 - 10:02
    к полярным областям,
  • 10:02 - 10:04
    рождая необыкновенно прекрасное
    северное сияние.
  • 10:04 - 10:07
    Если вам доводилось его видеть,
    оно великолепно.
  • 10:07 - 10:09
    Мы знаем, что энергия поступает.
  • 10:09 - 10:12
    Мы пытаемся измерить,
    какое количество частиц утекает
  • 10:12 - 10:15
    и влияет ли магнитное поле
    на этот процесс.
  • 10:16 - 10:19
    Итак, я обозначил проблему,
  • 10:19 - 10:20
    решения которой у меня ещё нет.
  • 10:20 - 10:22
    У нас ещё нет.
  • 10:22 - 10:25
    Но мы работаем над этим.
    Как мы работаем над этим?
  • 10:25 - 10:27
    Мы послали космические корабли
    на все три планеты.
  • 10:27 - 10:29
    Некоторые ещё на орбитах,
  • 10:29 - 10:32
    включая спутник MAVEN,
    который сейчас находится на орбите Марса.
  • 10:32 - 10:35
    Я участвую в этом проекте,
    который ведётся отсюда,
  • 10:35 - 10:37
    прямо из Колорадского университета.
  • 10:37 - 10:39
    Он создан для измерения утечки атмосферы.
  • 10:40 - 10:42
    У нас есть похожие измерения
    с Венеры и Земли.
  • 10:43 - 10:44
    Когда у нас будут все измерения,
  • 10:44 - 10:47
    мы сможем объединить их и понять,
  • 10:47 - 10:51
    как все три планеты взаимодействуют
    с космической средой,
  • 10:51 - 10:52
    с их окружением.
  • 10:52 - 10:55
    И мы сможем решить, являются ли магнитные
    поля важными для обитаемости
  • 10:55 - 10:57
    или нет.
  • 10:58 - 11:00
    Почему вас должен заботить ответ?
  • 11:00 - 11:01
    Меня это очень волнует...
  • 11:03 - 11:05
    в том числе с финансовой точки зрения.
  • 11:05 - 11:07
    (Смех)
  • 11:07 - 11:09
    В первую очередь, ответ на этот вопрос
  • 11:09 - 11:12
    даст нам больше знаний
    об этих трёх планетах,
  • 11:12 - 11:13
    Венере, Земле и Марсе,
  • 11:13 - 11:16
    не только как они взаимодействуют
    со своей средой сегодня,
  • 11:16 - 11:18
    но и как это было миллиарды лет назад,
  • 11:18 - 11:20
    были ли они обитаемы в прошлом или нет.
  • 11:20 - 11:21
    Мы узнаем больше об атмосферах,
  • 11:21 - 11:23
    которые окружают нас и близки к нам.
  • 11:24 - 11:26
    А то, что мы узнаем об этих планетах,
  • 11:26 - 11:28
    применимо к любым атмосферам,
  • 11:29 - 11:32
    включая планеты, которые мы
    наблюдаем вокруг других звёзд.
  • 11:32 - 11:34
    Например, спутник «Кеплер»
  • 11:34 - 11:37
    был построен здесь в Боулдере
    и управляется отсюда.
  • 11:37 - 11:40
    Он изучает область, которая с Земли
    кажется размером с почтовую марку,
  • 11:40 - 11:42
    уже несколько лет
  • 11:42 - 11:44
    и нашёл тысячи планет
  • 11:44 - 11:47
    на этом крошечном участке космоса,
  • 11:47 - 11:51
    который мы не считаем отличным
    от какой-либо другой части неба.
  • 11:52 - 11:53
    За 20 лет мы прошли путь
  • 11:53 - 11:57
    от незнания ни одной планеты
    за пределами Солнечной системы
  • 11:57 - 11:59
    к открытию стольких сегодня,
  • 11:59 - 12:02
    что не знаем, которые исследовать
    в первую очередь.
  • 12:04 - 12:05
    Любая информация важна.
  • 12:07 - 12:11
    В действительности, основываясь на
    наблюдениях «Кеплера»
  • 12:11 - 12:13
    и других подобных наблюдениях,
  • 12:13 - 12:14
    мы сейчас считаем,
  • 12:14 - 12:19
    что из 200 миллиардов звёзд
    в одном только Млечном пути,
  • 12:19 - 12:24
    в среднем у каждой звезды
    есть по крайней мере одна планета.
  • 12:26 - 12:27
    В дополнение к этому
  • 12:27 - 12:33
    по приблизительным оценкам
    существует от 40 до 100 миллиардов планет,
  • 12:33 - 12:36
    которые мы можем определить
    как пригодные к обитанию
  • 12:37 - 12:39
    в одной только нашей галактике.
  • 12:40 - 12:43
    Мы наблюдаем за этими планетами,
  • 12:43 - 12:45
    но пока не знаем,
    которые из них пригодны для жизни.
  • 12:45 - 12:49
    Это словно оказаться в ловушке,
    в красном круге...
  • 12:49 - 12:50
    (Смех)
  • 12:50 - 12:51
    на сцене
  • 12:52 - 12:56
    и знать, что где-то есть другие миры,
  • 12:57 - 13:00
    и отчаянно хотеть узнать о них больше,
  • 13:01 - 13:05
    исследовать их и обнаружить,
    что, возможно, один или два из них
  • 13:05 - 13:07
    немного похожи на нас.
  • 13:08 - 13:11
    Но это невозможно сделать.
    Туда пока нельзя добраться.
  • 13:11 - 13:14
    И поэтому, нужно пользоваться
    доступными средствами,
  • 13:14 - 13:16
    созданными для изучения
    Венеры, Земли и Марса,
  • 13:16 - 13:19
    и нужно применять их к тем
    другим ситуациям,
  • 13:19 - 13:24
    и надеяться, что делаешь
    обоснованные выводы из полученных данных,
  • 13:24 - 13:27
    и что сможешь определить
    наилучших кандидатов
  • 13:27 - 13:29
    в планеты, пригодные
    и не пригодные к обитанию.
  • 13:31 - 13:33
    В конце концов, по крайней мере пока,
  • 13:33 - 13:36
    это и есть наш красный круг, прямо здесь.
  • 13:37 - 13:40
    Это единственная известная нам
    обитаемая планета,
  • 13:40 - 13:43
    хотя, возможно, очень скоро
    мы узнаем больше.
  • 13:43 - 13:46
    Но сейчас это единственная
    обитаемая планета,
  • 13:46 - 13:48
    и это наш красный круг.
  • 13:48 - 13:50
    И я правда рад, что мы здесь.
  • 13:51 - 13:52
    Спасибо
  • 13:52 - 13:55
    (Аплодисменты)
Title:
Что необходимо планете для поддержания жизни | Дейв Брейн | TEDxBoulder
Description:

«Венера слишком горячая, Марс слишком холодный, а Земля — в самый раз», — говорит учёный-планетолог Дейв Брейн. Но почему? В этом выступлении Брейн с чувством юмора рассуждает о том, как научно установить, какие условия нужны, чтобы планета могла стать пригодной для жизни, а также почему человечество, возможно, просто оказалось в нужном месте в нужное время, если говорить об этапах развития пригодных к жизни планет.

Это выступление записано на мероприятии TEDx, независимо организованном местным сообществом с использованием формата конференций TED. Узнайте больше на http://ted.com/tedx

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDxTalks
Duration:
14:14

Russian subtitles

Revisions